專利名稱：溝槽型功率mos晶體管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溝槽(trench)型功率(power)金屬氧化物半導(dǎo)體 (metal-oxide-semiconductor, M0S)晶體管的制備方法，尤其涉及一種溝槽型功率MOS晶體管的體區(qū)的制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的MOS晶體管，其柵極、源極和漏極在同一水平面上(水平溝道)，此種結(jié)構(gòu)在制造時非常方便，但因源極和漏極之間距離太近而無法滿足大功率的需求。為了滿足大功率晶體管的需求，出現(xiàn)了具有垂直溝槽的MOS晶體管，其不僅繼承了水平溝道MOS晶體管輸入阻抗高、驅(qū)動電流小等優(yōu)點，還具有耐壓高、工作電流大、輸出功率高、開關(guān)速度快等優(yōu)
點ο現(xiàn)有技術(shù)的功率MOS晶體管通常包括形成于襯底中的體區(qū)(body)，以及形成在所述體區(qū)中的源區(qū)(source)或者漏區(qū)(drain)。所述體區(qū)通常通過如下方法形成提供一襯底；在所述襯底的表面形成光阻層圖案；以所述光阻層圖案為掩膜，在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，進行離子植入(ion implant)。具體的，植入的離子的能量為180Kev，濃度為 6. 7*1012/cm3。由于現(xiàn)有技術(shù)的功率MOS晶體管的體區(qū)通過一次離子植入形成，因此，MOS晶體管的源極結(jié)附近的空穴濃度較低，導(dǎo)致功率MOS晶體管的源極與漏極之間漏電流IDSS較大， 如圖1所示，功率MOS晶體管的I-V曲線形成明顯的凸起(hump)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高飽和漏電流的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法。一種溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟提供一襯底；在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，植入第一能量的離子；在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，植入第二能量的離子，所述第一能量的離子的能量大于所述第二能量的離子的能量， 所述第二能量的離子注入的深度在所述MOS晶體管的源極結(jié)附近。作為較佳技術(shù)方案，所述第一能量的離子與所述第二能量的離子種類相同，所述離子為硼離子。作為較佳技術(shù)方案，所述第一能量的離子的濃度等于所述第二能量的離子的濃度，所述離子的濃度為5. 5*1012/cm3。作為較佳技術(shù)方案，所述第一能量的離子的能量為180Kev，所述第二能量的離子的能量為^Kev。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法在形成體區(qū)時，進行兩次離子注入，第一次注入離子的能量大于第二次注入離子的能量，且第二次注入離子的深度在源極結(jié)附近，從而使得所述體區(qū)內(nèi)的源區(qū)結(jié)(source junction)附近的空穴濃度增加，進而有效抑制了源極與漏極之間的漏電流。


圖1為一種現(xiàn)有技術(shù)的功率MOS晶體管的I-V曲線圖。圖2為本發(fā)明的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法的流程圖。圖3為采用本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的方法形成的溝槽型功率MOS晶體管的空穴(net) 濃度分布曲線對比圖。圖4為采用本發(fā)明的方法形成的溝槽型功率MOS晶體管的I-V曲線圖。
具體實施例方式本發(fā)明的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法在形成體區(qū)時，進行兩次離子注入， 且第一次注入離子的能量大于第二次注入離子的能量，從而使得所述體區(qū)內(nèi)的源極結(jié)附近的空穴濃度增加，進而有效抑制了源極與漏極之間的漏電流。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。圖2為本發(fā)明的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法的流程。本發(fā)明的溝槽型功率 MOS晶體管的制備方法包括如下步驟提供一襯底，所述襯底可以為現(xiàn)有技術(shù)中的各種類型的襯底，在此不再贅述。所述襯底包括用于形成體區(qū)的區(qū)域。在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，植入第一能量的離子。優(yōu)選的，所述第一能量的離子的能量為180Kev，所述離子為硼(B)離子，所述離子的濃度為5.5*1012/cm3。具體的， 在植入所述第一能量的離子前，在所述襯底的表面形成光阻層圖案，以所述光阻層圖案為掩膜，向所述襯底待形成體區(qū)的區(qū)域進行離子植入在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，植入第二能量的離子，第二能量的離子注入的深度應(yīng)在源極結(jié)附近，從而使得所述體區(qū)內(nèi)的源區(qū)結(jié)附近的空穴濃度增加。所述第二能量的離子與所述第一能量的離子種類相同，所述第二能量的離子的濃度等于所述第一能量的離子的濃度。優(yōu)選的，所述第二能量的離子的能量為^Kev，所述離子為硼離子，所述離子的濃度為 5. 5*1012/cm3。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法在形成體區(qū)時，進行兩次離子注入，第一次注入離子的能量大于第二次注入離子的能量，且第二次注入離子的深度應(yīng)在源極結(jié)附近，從而使得所述體區(qū)內(nèi)的源區(qū)結(jié)附近的空穴濃度增加，如圖3所示。 圖3為采用本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的方法形成的溝槽型功率MOS晶體管的空穴濃度分布曲線對比圖，其中，曲線31表示現(xiàn)有技術(shù)的溝槽型功率MOS晶體管的空穴濃度分布曲線，曲線32 表示采用本發(fā)明的方法形成的溝槽型功率MOS晶體管的空穴濃度分布曲線，由圖可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的溝槽型功率MOS晶體管在源區(qū)結(jié)的區(qū)域空穴濃度顯著增加，有利于抑制源漏極間漏電流。圖4為采用本發(fā)明的方法形成的溝槽型功率MOS晶體管的I-V曲線圖，由圖可見，采用本發(fā)明的方法制備的溝槽型功率MOS晶體管的I-V曲線的凸起消失。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下還可以構(gòu)成許多有很大差別的實施例。應(yīng)當(dāng)理解，除了如所附的權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說明書中所述的具體實施例。
權(quán)利要求
1.一種溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟提供一襯底；在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，植入第一能量的離子；在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，植入第二能量的離子，所述第一能量的離子的能量大于所述第二能量的離子的能量，所述第二能量的離子注入的深度在所述MOS晶體管的源極結(jié)附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，其特征在于，所述第一能量的離子與所述第二能量的離子種類相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，其特征在于，所述離子為硼離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，其特征在于，所述第一能量的離子的濃度等于所述第二能量的離子的濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，其特征在于，所述離子的濃度為 5. 5*1012/cm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，其特征在于，所述第一能量的離子的能量為180Kev。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，其特征在于，所述第二能量的離子的能量為^Kev。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溝槽型功率MOS晶體管的制備方法，包括如下步驟提供一襯底；在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，植入第一能量的離子；在所述襯底的待形成體區(qū)的區(qū)域，植入第二能量的離子，所述第一能量的離子的能量大于所述第二能量的離子的能量，且第二能量離子注入的深度在源極結(jié)附近。采用本發(fā)明的方法形成的溝槽型功率MOS晶體管的體區(qū)內(nèi)的源區(qū)結(jié)附近的空穴濃度增加，進而有效抑制了源極與漏極之間的漏電流。
文檔編號H01L21/265GK102254804SQ201110224890
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者吳小利, 胡學(xué)清, 龍濤 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司